李愛民, 閆超德, 吳連成
(鄭州大學水利與環境學院,河南鄭州450001)
工程測量是一門應用性和實踐性很強的學科,許多高校的工程類專業都開設這門課程。通過本課程的學習,能使學生具有工程測量的基本理論知識和專業實踐技能,為以后從事建筑、道路、水利、地鐵等行業的規劃、設計、施工和運行管理工作奠定基礎。近年來,隨著以3S為代表的現代測繪技術的快速發展,新技術、新儀器不斷應用于工程建設中,傳統的工程測量實踐教學已遠不能適應現實需要,為了滿足學生“零距離”就業的要求、更好地培養學生的實踐創新能力,有必要改革工程測量實踐教學的模式和內容[1-6]。本文結合在工程測量實踐教學環節的教學改革創新,對工程測量課程的實踐教學問題進行探討和交流。
(1)儀器老化與工程實際差別較大。目前,GPS、全站儀、電子水準儀以及數字化成圖軟件在工程建設領域中的應用日益廣泛,但是,一些高校的工程測量實習還在使用工程上早已被淘汰的光學經緯儀、光學水準儀等傳統儀器,。雖然一些學校購置了幾臺電子測繪儀器,但由于數量有限,也只能進行演示實驗。學生接觸不到工程上已經普及的現代儀器,直接影響學生畢業后的就業。
(2)實踐教學內容簡單陳舊。工程測量課程的主要內容有:水準測量、角度測量、距離測量、誤差理論、控制測量、地形圖測繪、施工測量等基本知識。為了配合這些教學內容,學校開設一些課間驗證性實習。隨著測繪新技術、新儀器、新內容的不斷增加,許多高校的教學內容跟不上時代的步伐,實習內容與工程實際相脫節,影響了學生工程創新能力的培養。
(3)實踐教學模式單一。目前,許多高校的測量實踐教學模式單一,驗證性實驗或實習多,設計性實驗少。在實習中,學生大多按照老師的指導去完成實習,很少自己去設計和分析實習,忽視了學生的實際興趣,造成學生學習上的被動性和依賴性。
(4)測量實習場地不規范。目前,許多高校沒有固定的測量實習場地,只要有實踐教學課,老師就把校園作為實習場。校園地物多地貌少,使得實習內容難以與實際工程相結合,制約了學生處理實際生產問題等綜合能力的培養。沒有測繪工作的真實感,也使學生對實習不夠重視,實習效果不好。而且,實習對校園的交通和環境都造成一定的影響。
(1)創新實踐教學模式。“為什么我們的學??偸桥囵B不出杰出人才?”著名的“錢學森之問”引發了全國對創新教育的改革與思考。創新教育的過程,不是受教育者消極被動地被塑造的過程,而是充分發揮其主體性、主動性,使教學過程成為受教育者不斷認識、追求探索和完善自身的過程,亦即培養受教育者獨立學習、大膽探索、勇于創新能力的過程。
因此,工程測量實踐教學應以實踐能力和創新精神培養為主線,突出學生的主體地位,指導教師主要發揮引導和輔助作用,實施啟發教學方法,培育創新性、系統性且切合工程實際的實習項目,采用自主開放實驗、多媒體、網絡等手段建立靈活高效的實踐教學模式,促進學生實踐能力和創新能力的提高,實現人才培養和就業的銜接。
(2)改革實踐教學內容。應緊跟測繪行業發展的需要,不斷更新實踐教學內容,充實實習教學大綱和教學計劃,增開實驗課程門數和實習項目個數。跟蹤最新測繪技術,編寫反映測繪新技術和新儀器的高水平實習教材,對于已經編寫出版的實習教材,根據測繪實踐教學的改革與發展,及時修訂和再版。根據工程測量專業的實踐教學特點和學生實踐能力訓練的需要,重組實踐教學內容,分層次開設基礎驗證性實驗、綜合設計性實驗及個性化創新性實驗,合理安排不同類型實驗的比例。具體地說,角度測量、距離測量、水準測量、全站儀測量構成基本型實驗主體構架,著力培養學生的基本理論素養和基礎操作技能,一般了解工程水準儀、經緯儀等儀器的構造,并具備一定的操作技能,學會識圖及應用地形圖。數字測圖、施工放樣與工程應用構成綜合設計型體系,著重培養學生綜合應用專業知識分析問題、解決實際問題的能力,主要目的是掌握與建筑、道路、隧道等土木工程的測繪工作技能,以及大壩等大型建筑物的變形觀測及成果分析的能力。廣泛利用科研立項、科研成果、自主軟件等,通過開放式、自主性、選擇性等方式開展個性化創新實驗,培養學生自主創新能力。實習內容盡量接近生產實際、靠近學科技術發展的前沿,及時將教師的科研成果轉化為實踐教學內容,提高學生的綜合素養和就業能力[7-9]。
(3)改善實驗教學設備。為了確保學生接觸到新儀器、新技術,掌握先進的實踐技能,需購置或租借一些新儀器、新設備,同時,對現有測繪儀器設備進行統籌協調,提高使用效率[10]。由于新儀器比較貴重,使用頻繁,為了更好地服務于教學和科研,必須建立一套完整的儀器設備管理制度,做到儀器設備管理的制度化和規范化。
(4)建立固定的實習場地。穩定的實習場地是實踐性教學活動的基本前提和保證,實習場地的設施、條件直接影響著實習的質量。所以,應結合工程實際和實習內容,建立固定的實驗場地。實驗場地應選擇能夠滿足實習目的需要的地形地貌特征,制作一些固定的平面控制點和水準點。在實習場,學生可以進行角度測量、距離測量、水準測量、施工放樣、儀器的檢驗與校正,數字測圖、變形監測等各種實驗。同時,建立校外實習基地,為學生實習創造具體工程實踐的機會[11-12]。校外實習基地建設可以采用校企共建、共管的建設模式,就是充分利用社會、企業各種資源開展實踐性教學,這樣即可以節省經費又提高了實習的效果。使學生走出校門,就能很快適應就業的崗位。
(5)充分利用現代化教學手段。采用多媒體、網絡等教學手段,使實驗教學內容生動形象,易于學生接受。例如,可以利用三維動畫的形式模擬測量儀器的構造及測量的原理與過程,可以利用多媒體課件向學生展示新儀器及在工程中的應用,提高學生學習的興趣和積極性。
(6)加強創新性實驗。近年來,許多高校對學生開展了如科研小組、大學生創新基金等項目,鼓勵學生開展科技創新。所以,應鼓勵學生結合工程測量的內容申請學校創新實驗項目。對學生自主開展的科研項目,鼓勵學生根據自己的科研目標,自己組織儀器設備,自主設計實施方案和觀測方法,實驗的過程完全由學生自己控制,教師只是審查學生科研項目的可行性、實驗的設計方案,解答學生實驗過程中出現的問題,評價學生的實驗結果。對學生參與教師的科研項目,要求學生在老師的指導下,自己查閱資料、設計實驗,處理數據,參與編寫課題研究報告和結題報告[13-16]。通過創新性實驗,學生可以接觸最新的專業技術,熟悉科研方法,培養學生解決實際問題的能力。
(7)加強交流與合作。加強與其它高水平院校的交流與合作。包括交流實踐教學經驗,實驗教學課件、網絡實驗系統建設、大學生創新成果等。加強與工程建設單位和測繪儀器公司的交流與合作。
從突出培養學生的創新能力和“零距離”就業要求出發,在工程測量實踐教學中,應緊密結合現代測繪學科發展,突出學生主體地位,通過開設設計性和創新性實驗,提高學生動手能力和創新意識,為他們以后走上工作崗位,快速適應社會需求,發揮個人技能打下良好的基礎。
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